51单片机红外报警器设计(电路图+代码)

基于单片机控制的红外报警器的设计_毕业设计毕业设计题目：基于单片机控制的红外报警器的设计一.设计背景和意义随着社会的不断发展，人们越来越注重家庭和财产的安全。

红外报警器作为一种常见的安防设备，能够及时发现室内外的异常情况并进行报警，起到了一定的防护作用。

本毕业设计旨在基于单片机控制，设计一个能够准确、快速并稳定地检测室内外空间的红外报警器，为人们提供更加安全的居住环境。

二.系统设计方案红外报警系统通常有红外传感器、控制电路和报警器三部分组成。

本设计方案将采用单片机作为控制核心，并通过红外传感器实时获取目标物体的热量，并根据实时的数据进行判断，当检测到异常情况时，通过控制电路驱动报警器发出警报。

1)硬件设计：a)红外传感器的选择：选择一款高灵敏度、稳定性好的红外传感器，能够检测到人体或其他物体的热量变化。

b)控制电路设计：将所选红外传感器连接到单片机的引脚上，通过数模转换芯片将传感器获取的模拟信号转换为数字信号，然后通过I/O口输入到单片机中进行处理。

c)报警器设计：选择一款高音量报警器，通过控制电路连接到单片机的输出引脚上，当检测到异常情况时，单片机输出高电平信号，控制报警器发出警报。

2)软件设计：a)系统初始化：对单片机进行初始化设置，包括引脚的配置、中断的设置等。

b)传感器数据处理：通过定时中断采集红外传感器获取的模拟信号，并进行模数转换，将转换后的数据保存到指定的变量中。

c)异常检测：根据实时的传感器数据进行算法判断，当数据超出预设的阈值范围时，判断为异常情况，触发报警功能。

d)报警控制：当发生异常情况时，通过控制指定的输出引脚输出高电平信号，触发报警器发出警报声。

e)系统保护：设计适当的保护措施，如防止误报、稳定性问题等。

三.预期成果通过本设计，预计能够实现以下目标：1)搭建一个基于单片机控制的红外报警器的硬件电路。

2)设计并实现红外报警器的软件系统，包括初始化设置、数据处理、异常检测、报警控制等功能。

微机原理与单片机系统课程设计专班 姓 名:学 兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年 12 月 31 日基于51单片机的红外防盗报警器的设计1设计说明1.1设计目的该设计以单片机AT89C51芯片为核心，加上必要的外围电路，构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。

功能主要通过软件编程来实现，降低了硬件电路的复杂性和制作成本。

此外，设计中所采用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，以满足现代人们住宅防盗的需要。

1.2设计要求该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时，单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。

此外，用户还可以设定报警时间并手动解除报警。

1.3设计方法该设计以AT89C51单片机为核心，由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。

系统具有显示报警次数，设定报警时间，手动解除报警的功能。

2设计方案及原理2.1设计方案简述该设计使用AT89C51单片机芯片控制电路，通过热释电红外传感器采集外部触发信号，采用7段LED数码管显示报警次数，采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警，手动解除报警功能由单片机外部中断实现，报警时间由单片机内部定时器实现。

2.2热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。

是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。

它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。

将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。

2.3 PIR的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。

由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。

引言本文在传统报警器装置的基础上，采用STC89C51单片机为控制芯片，实现智能红外防盗报警。

就目前市面上装备主要有压力式报警器、开关防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在对于环境的具体要求没有普适性。

而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐藏性，因此在防盗装备中得到了应用。

这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为模拟信号，同时，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于自动控制、遥测等领域。

整个系统是在PC软件控制下工作的。

在安装位置上的传感器将人体的红外光谱变换成模拟电信号，经放大电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至STC89C51单片机。

在51单片机内，经程序轮询式查询、识别信号、确认信号、判决等环节后发出入侵报警状态控制的信号。

驱动电路将控制信号放大并做出相对应的警示信号例如：光和声。

当报警一段时间后经软件手动解除报警信号并且自动复位。

一、整体框架一种智能红外防盗报警系统装置。

具体系统模块可以分类为数据信号收集、按键模式控制、警示信号传递等子模块。

按照电路可划分为：热释电红外传感器、报警器、51单片机核心控制电路、LED闪烁控制电路及相关的PC控制管理软件组成。

用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。

二、电子系统设计部分如下图所示，为该款防盗系统的基本原理图。

原理图由上述几个模块构成组成，具体各个模块电路下面将分别进行设计。

首先我们需要设计放大电路，反相器输出的是TTL 电平，若传感器检测到有信号输入，输出逻辑信号0,经51单片机处理，将产生报警。

若无信号输入，则持续输出逻辑信号1，经51单片机处理，将不产生报警。

其次，时钟电路需要进行全局控制，TAL1和TAL2分别为反向放大器的输入和输出。

该反向放大器可以配置为在片内的振荡器。

采用外部时钟源驱动器件，TAL2应不接。

由于一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，假设外接的振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。

目录一、系统设计任务与要求 (1)二、基础知识介绍 (2)2.1 热释电红外传感器简单介绍 (2)2.2 PIR的原理特性 (2)2.3 AT89C51单片机简单概述 (3)2.3.1 AT89C51单片机的结构 (3)2.3.2 AT89C51管脚说明 (4)3 方案设计 (6)3.1 总体设计思路 (6)3.2 具体电路模块设计 (7)3.2.1 热释电红外传感器原理 (7)3.2.2 放大电路的设计 (8)3.2.3 时钟电路的设计 (8)3.2.4 复位电路的设计 (9)3.2.5 发光二极管报警电路的设计 (9)3.2.6 声音报警电路的设计 (10)4 软件的程序流程图及程序 (11)5 总结 (15)参考文献 (15)附件总原理图 (16)红外报警系统的设计与制作内容摘要：本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。

这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。

本设计包括硬件和软件设计两个部分。

硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。

处理器采用51系列单片机AT89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。

关键词：单片机；红外传感器；数据采集；报警电路1系统设计任务与要求(1)、该设计包括硬件和软件设计两个部分。

模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。

(2)、本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。

用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。

终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。

(3)、系统可实现功能。

当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。

XXXX学校电气工程系电子课程设计报告设计题目：声光报警专业：电力系统及其自动化技术班级：电力102 班学号：100313203姓名：X X X指导教师：X X X题目：声光报警一、设计目的掌握单片机的通信，会用单片机通信的几种方式，同时学会矩阵键盘的应用，更进一步理解c51单片机的用途。

二、设计要求在Proteus中画出原理图或使用实物，编制程序，实现以下功能：1、理解报警器工作原理，不同频率声音的实现方案。

2、可设置报警声音的长短。

3、至少2种以上报警方案，每种方案至少由2种不同频率的声音合成。

发光的强弱跟随报警声音的频率高低变化。

三、方案设计与论证MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。

8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：·中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。

.数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。

图1·程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。

·定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。

·并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。

基于51单片机的红外防盗报警系统设计-图文XX学院本科毕业设计（论文）3硬件基本设计3.1系统方案设计我们综合考虑了各方面可能出现性能影响的因素，人体红外探测元件最后定为性价比很高的热释电红外探测器，最主要的因素还是考虑到该探测器对人体辐射的红外线具有更好的探测效果。

而且该传感器防盗保护性能相对普通的压力报警器（一般通过可触发的压力开关来报警的防盗系统）来说更加稳定，抗干扰能力很高，探测灵敏度和安全性更是无可挑剔。

正如上面所说的，本探测器安装相当隐蔽，几乎很难发现该装置的位置，极大的方便了用户管理和操作。

考虑到正常情况下检测的是处于移动中的人体，所以红外探测器我们选择双元件型。

因为这个传感器内部的两个灵敏元件是反相接的，如果闯入的人员一直停止不动（当然这是不可能的）或者无人闯入，则这两个灵敏元件极化的程度完全相同，两元件的极化相互之间就抵消了，这时候探测器输出电压为0，报警器不工作；可一旦闯入者移动起来，则两个元件极化程度立马就不同了，输出电压也随之变化不在是0，报警器工作，进而实现探测移动中的人体为目的的功能。

本红外防盗报警系统设计包括硬件组成和软件组成两部分。

如果以模块功能来区分的话主要有系统按键模块（按键控制）、信号处理模块（红外探测器）、报警模块（声光报警部）。

如果按照电路的结构来区分的话主要有单片机电路部分、红外传感器部分、蜂鸣器部分、LED报警指示电路部分。

3.2硬件基本设计-5-XX：红外防盗报警系统(1)热释电红外传感器Pyroelectric infrared sensor have polarization inside the pyroelectric crystals with temperature changes , When the constant infrared radiation on the detector, pyroelectric crystal temperature constant, external crystal is electrically neutral, no electrical output from detector, so constant that can not be detected by the infrared radiation?2?.正常人体发出的红外线波长范围一般在9～10μm之间，而本设计的红外探测元件能感应到的波长灵敏度在0.2～20μm范围内，范围太大不太适合，但是其特性基本稳定不变，为了达到更精准的探测效果，我们通过在传感器上面安装了一个限制入射红外光波长范围的的滤光片来把入射红外光波长约束至7～10μm?3?，这时候改装后的探测器对于检测人体红外线来说性能更加完美，显而易见我们安装的滤光片将其它波长的红外线吸收了，只有人体红外线才能进入其内，就这样一种专业探测人体红外线的探测器应运而生，以上充分说明了本系统设计的核心之一为该传感器，其重要性不言而喻。

基于51单片机的温度警报器的设计温度警报器是一种能够实时监测温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。

本设计基于51单片机，通过温度传感器、LCD显示屏、蜂鸣器等元件实现温度监测和报警功能。

设计方案如下：1.硬件设计：a.温度传感器：选择一款常见的温度传感器，如DS18B20，通过数据线连接到单片机的GPIO口，实时获取温度数据。

b.LCD显示屏：使用16x2LCD显示屏，通过I2C接口与单片机连接，用于显示当前温度和报警信息。

c.蜂鸣器：选择一个合适的蜂鸣器，通过单片机的GPIO口控制，用于发出声音报警信号。

d.电源电路：为单片机和其他电路提供稳定的电源，可以选择直流电源或电池供电。

2.软件设计：a.初始化：对单片机进行初始化设置，包括IO口初始化、LCD初始化、温度传感器初始化等。

b.温度采集：通过温度传感器不断采集温度数据，并将其显示在LCD 屏幕上。

c.温度判断：获取当前温度值，并与设定的阈值进行比较。

如果高于阈值，进入报警状态。

d.报警处理：当温度超过设定阈值时，触发蜂鸣器发出声音报警信号，并在LCD上显示相应警告信息。

同时，可以选择触发其他动作，如发送短信或邮件通知。

e.报警解除：当温度恢复正常后，蜂鸣器停止报警，LCD屏幕上显示正常温度信息。

通过以上硬件和软件设计，我们可以实现一个基于51单片机的温度警报器。

该警报器能够实时监测环境温度，当温度超过设定阈值时，蜂鸣器会发出声音报警，并在LCD显示屏上显示相应报警信息。

当温度恢复正常后，报警器会自动停止报警，并显示正常温度信息。

除了基本的功能，还可以根据需求进行一些扩展。

比如，可以添加按钮控制来设置温度阈值，或者增加温度记录功能，实时记录温度变化并保存。

总之，基于51单片机的温度警报器设计具有可扩展性和实用性，可以满足不同环境的需求。

目录摘要 (2)第一章绪论 (4)1.1 系统背景 (4)1.2 温度控制系统设计的意义 (5)1.3 温度控制系统完成的功能 (5)第二章系统方案设计 (6)2.1 方案一 (6)2.2 方案二 (6)2.3 方案论证 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1系统总体设计 (8)3.2 各部分硬件电路设计 (9)3.2.1时钟电路设计 (9)3.2.2系统复位电路 (10)3.2.3报警与控制电路设计 (11)3.2.4 LED显示电路设计 (12)3.2.4温度检测电路设计 (14)3.2.5按键电路设计 (16)第四章软件设计 (17)4.1 主程序方案 (17)4.2 各个模块子程序设计 (20)4.2.1温度采集程序 (20)4.2.2数码管显示模块 (23)4.2.3温度处理程序 (24)第五章系统调试 (25)5.1测试环境及工具 (25)5.2测试方法 (25)5.3测试结果分析 (26)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (27)附录一：系统原理图 (29)附录二：程序代码 (30)摘要随着现代信息技术的飞速发展，在生产中温度的准确测量是一个比较困难的事情从最初的酒精、水银温度计到现在的数字化、集成化的温度检测系统。

可见传感器的发展是飞快的。

它快速的发展必将带来新一轮的工业化的革命和社会发展的飞跃。

本文从硬软件两个方面介绍了基于AT89S52单片机温度自动检测系统的设计。

系统硬件由控制电路、温度采集电路、键盘和LED显示电路组成。

软件设计从设计思路、软件系统框图出发，先介绍整体的思路后，再逐一分析各模块程序算法的实现，最终编写出满足任务需求的程序。

最终通过DS18B20采集温度并显示出来，由此对周围环境的温度进行有效检测与报警。

基本上满足了温度检测与报警的要求，具有超调量小，采样值与设定值基本一致，操作简单等优点。

本设计创新点在于采用数字式温度传感器DS18B20 作为感温元件, 占用单片机引脚少, 因而可以利用空余引脚通过软件模拟和温度显示。

河北联合大学轻工学院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY自动控制原理课程设计报告设计题目：基于51单片机的防盗报警系统的设计学生姓名：李萌学号：201124520111专业班级：11自动化4班学部：信息科学与技术部指导教师：马亮2013年12月25日摘要本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单，成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较好，抗干扰能力强，灵敏度高，安全可靠。

这种防盗器安装隐蔽，不易被强盗发现，同时它的信号经过单片机系统处理后合PC机通信，用于多用户统一管理。

本设计包括硬件和软件两个部分。

硬件部分包括单片机控制电路，低频带通放大电路电压比较整形电路，声音报警电路，灯光警示电路，状态显示电路，供电电源电路等部分构成。

处理器采用51系列单片机A T89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。

关键词单片机；红外传感器；数据采集；报警电路目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1防盗报警系统的现状 (2)1.2.本课题的来源 (2)1.3本文主要内容 (3)1.4本章小节 (3)第2章防盗报警系统的研究 (4)2.1方案选择论证 .................................................................... 错误！未定义书签。

2.2主控芯片单片机的选择 ................................................... 错误！未定义书签。

2.3传感器的选择 ................................................................... 错误！未定义书签。

2.3.1传感器的红外辐射与红外探测的原理结构. ................ 错误！未定义书签。

2.3.2红外测温原理................................................................. 错误！未定义书签。

基于51单片机的火焰传感器检测与报警设计与制作1. 方案设计与说明 此系统是基于89C52单片机设计的，包含液晶显示模块， 火焰信息采集模块，报警模块。

89C52作为控制核心，具有功耗低，功能强等特点，电压可选3到5V 电源供电。

火焰检测报警模块采用数字式红外传感器，该芯片具有精度高，测量范围广等优点，易与单片机连接，模块电路组成简单并同时具有报警功能。

红外传感器原理： 红外传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。

是一种能检测火焰发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。

它能以非接触形式检测出火焰辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。

将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。

从而可以对火烟进行检测。

总体方案描述： 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图1-1总体设计框图所示：图1-1 系统框图 硬件电路：软件实现：系统以单片机为控制器，采用C语言对单片机进行编程。

程序主要起导向和决策的作用，它控制整个系统稳定协调的运作。

系统各种功能主要通过调用具体的子程序来实现，主要负责信号的采集，信号的处理和蜂鸣器，LED，1602液晶的显示。

其主要流程图如图1-2所示。

图1-2 流程图2.测试结果刚通电时如图2-1所示，出现火焰时如2-1所示。

图2-1 刚通电时图2-2 出现火焰时3.现象当给板子供板子的时候，蜂鸣器不响，液晶什么都不显示，LED灯不亮。

当出现火焰时蜂鸣器响进行报警，液晶显示“Fire!Fire!Fire! Go Go Go”，LED灯亮。

当火焰消失时，一切都恢复到刚通电时的状态。

第一章系统设计1.1题目要求设计并制作一个红外遥控温度报警器，用12864显示，红外遥控修改温度报警上限和下限等，并可以自由发挥扩展功能，比如增加万年历，增加闹钟等。

1.2 系统组成1、本系统主要由控制器模块、红外遥控模块、温度报警模块、电源模块、时钟模块、显示模块部分组成如图1.1所示。

图1.1 温度监控报警系统方框图2、系统的软件设计采用C语言，对单片机进行编程实现各项功能。

系统流程图如图1.2所示：图1.2 系统程序流程图1.3 方案论证与比较1.3.1 控制器模块方案一：采用FPGA作为系统控制器。

FPGA功能强大，可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有器件集成在一块芯片上，减少了体积，提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真、调试，易于进行功能扩展。

FPGA 采用并行的I/O口方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实时系统控制核心。

但由于本设计对数据处理的速度要求不高，FPGA的高速处理的优势得不到充分体现，并且其成本偏高，引脚较多，硬件电路布线复杂。

方案二：采用ATMEL公司的AT89S52作为系统控制器。

单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点。

基于以上分析拟订方案二，由AT89S52作为控制核心，对温度和万年历的显示及调整进行控制。

1.3.2 显示模块方案一：采用LED数码管显示。

颜色鲜艳，经济实惠，由于本设计显示的内容较多，过多地增加数码管显然不行，进行轮流显示则控制复杂，占用较多的I/O资源，加上数码管需要较多连线，使得电路复杂，功耗较大。

若采用Max7219驱动，可以减少占用的接口数目，但是数码管只能显示有限的数字和符号，不能直观地显示出设计的内容。

方案二：采用12864液晶显示。

其内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集,可以直观地显示出较多内容，利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面，使得显示内容丰富，易于人机交流，并且节约了I/O口资源。

XXXX大学毕业设计(论文)红外防盗报警系统系别：专业（班级）：作者（学号）：指导教师：完成日期： 2015年5月10日XXXX教务处制目录中文摘要 .................................................................................................................................. - 0 -英文摘要. ................................................................................................................................. - 1 -1 引言............................................................................................................................ -2 -2 设计任务和要求.............................................................................................................. -3 -3 硬件基本设计................................................................................................................... -4 -3.1系统方案设计 ................................................................................................................. - 4 -3.2硬件设计........................................................................................................................... - 4 -3.3单片机........................................................................................................................... - 9 -3.3.1STC89C52单片机简介 ............................................................................................... - 9 -3.3.2单片机最小系统.......................................................................................................... - 9 -3.3.3按键电路 ..................................................................................................................... - 11 -3.3.4指示灯和报警电路................................................................................................... - 11 -3.3.5总体原理设计图........................................................................................................ - 12 -4 软件总体设计 ................................................................................................................ - 14 -4.1主程序工作流程图 ...................................................................................................... - 14 -4.1.1编译预处理................................................................................................................. - 14 -4.1.2独立按键处理函数................................................................................................... - 15 -4.1.3定时器0初始化程序 .............................................................................................. - 16 -4.1.4红外报警程序............................................................................................................ - 17 -4.1.5对应不同的按键处理 .............................................................................................. - 17 -4.1.6主程序.......................................................................................................................... - 18 -4.1.7定时器0中断服务程序.......................................................................................... - 18 -4.2Proteus软件仿真........................................................................................................ - 19 -4.2.1 Proteus软件简介.................................................................................................... - 19 -4.2.2Protues软件仿真图................................................................................................ - 20 -谢辞 ......................................................................................................................................... - 20 -参考文献 ................................................................................................................................ - 23 -附录：程序源代码.............................................................................................................. - 23 -红外防盗报警系统摘要：科技创造着人们的生活，科技引领着人们的生活，科技丰富着人们的生活。

单片机控制的简易定时报警器电路设计（含电路图和程序）设计一个单片机单片机控制的简易定时报警器定吋报警器要求根据设定的初始值（1-59秒）进行倒计时,当计时到0时数码管闪烁“00&rdqu。

；（以1Hz闪烁），按键功能如下：⑴ 设定键：在倒计时模式时，按卜此键后停止倒计时，进入设置状态；如果已经处于设置状态则此键无效。

（2）増-•键：在设豐状态时，每按一次递増键，初始值的数字增lo （3）递- 键：在设蜀状态时，每按一次递减键，初始值的数字减lo （4）确认键：在设宜状态时，按卜此腱后，单片机按照新的初始值进行倒计时及显示倒计时的数字。

如果已经处于计时状态则此健无效。

3.1.2模块1:系统设计（1）任务分析与整体设计思路根据题目的婆求，需要实现如卜几个方面的功能。

计时功能：要实现计时功能则需要使用定时器來计时，通过设豐定时器的初始值来控制溢出中断的时间间隔，再利用一个变量记录定时器溢出的次数，达到定时1秒中的功能。

然后，当计时每到1秒钟后，倒计时的计数器减1。

当倒计时计数器到0 时，触发另一个标总:变量，进入闪烁状态。

显示功能：显示倒计时的数字要采用动态扫描的方式将数字拆成“十位”和“个位”动态描显示。

如果处「•闪烁状态，则可以不需要动态疔描显示，只需要控制共阴极数码管的位控线，实现数码管的灭和亮。

键盘打描和运行模式的切换：主程序在初始化一些变崑和寄存器之后，需要不断循坏地读取键盘的状态和动态知描数码管显示相应的数字。

根据键盘的按键值实现设置状态、计时状态的切换。

（2）单片机型号及所需外阳器件型号，单片机硬件电路原理图选用MCS-51系列AT89S51单片机作为微控制器，选择两个四联的共阴极数码管组成8位显示模块，由于AT89S51 单片机驱动能力有限，采用两片74HC244实现总线的驱动，一个74HC244完成位控线的控制和驱动，另一个74HC244完成数码管的7段码输出，在输出I I上各串联一个100欧姆的电阻对7段数码竹限流。

第1章红外解码系统分析第1节设计要求整个控制系统的设计要求：被控设备的控制实时反应，从接收信号到信号处理及对设备控制反映时间应小于1s；整个系统的抗干扰能力强，防止误动作；整个系统的安装、操作简单，维护方便；成本低。

红外载波、编码电路设计要求：单片机定时器精确产生38KHz红外载波；根据控制系统要求能对红外控制指令信号精确编码并迅速发送。

红外解码电路设计要求：精确接收红外信号，并对所接收信号进行解码、放大、整形、解调等处理，最后输出TTL电平信号；对非红外光及边缘红外光抗干扰能力强。

设备扩展模块设计要求：直流控制交流；抗干扰能力强；反应迅速不产生误动作；能承受大电流冲击。

第2节总体设计方案2.1 方案论证驱动与开关方案一：采用晶闸管直接驱动。

其优点是体积小，电路简单，外围元件少。

但控制电流小，大电流晶闸管成本高，并且隔离性能差。

方案二：采用三极管驱动继电器。

其体积大，外围元件多。

优点是控制电流大，隔离性能好。

根据实际情况，拟采用方案二。

2.2 总体设计框图经过上述方案的分析选择，得出系统硬件由以下几部分组成：电视红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大于一体集成红外接收头，1602液晶显示驱动电路。

整体设计思路为：根据扫描到不同的按键值转至相对应的ROM表读取数据。

确认设备及菜单选择键后AT89S2将从ROM读取出来的值，按照数据处理要求从P2.5输出控制脉冲与T0产生的38KHz的载波（周期是26.3μs）进行调制，经NPN三极管对信号放大驱动红外发光管将控制信号发送出去。

红外数据接收则是采用HS0038一体化红外接收头，内部集成红外接收、数据采集、解码的功能，只要在接收端INT0检测头信号低电平的到来，就可完成对整个串行的信号进行分析得出当前控制指令的功能。

然后根据所得的指令去操作相应的用电器件工作，如图1-1所示。

图1-1 电路设计整体框图第2章红外解码硬件电路设计第1节单片机及其硬件电路设计1.1 单片机的介绍AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。

微机原理与单片机系统课程设计专业：兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年12 月31 日基于51 单片机的红外防盗报警器的设计1设计说明1.1设计目的该设计以单片机AT89C51 芯片为核心，加上必要的外围电路，构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。

功能主要通过软件编程来实现，降低了硬件电路的复杂性和制作成本。

此外，设计中所采用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，以满足现代人们住宅防盗的需要。

1.2设计要求该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时，单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。

此外，用户还可以设定报警时间并手动解除报警。

1.3设计方法该设计以AT89C51 单片机为核心，由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。

系统具有显示报警次数，设定报警时间，手动解除报警的功能。

2设计方案及原理2.1设计方案简述该设计使用AT89C51 单片机芯片控制电路，通过热释电红外传感器采集外部触发信号，采用7段LED 数码管显示报警次数，采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警，手动解除报警功能由单片机外部中断实现，报警时间由单片机内部定时器实现。

2.2热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80 年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。

是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。

它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。

将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。

2.3P IR 的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。

由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。

基于51单片机的火焰传感器检测与报警设计与制作此系统是基于89C52单片机设计的，包含液晶显示模块，火焰信息采集模块，报警模块。

89C52作为控制核心，具有功耗低，功能强等特点，电压可选3到5V电源供电。

火焰检测报警模块采用数字式红外传感器，该芯片具有精度高，测量范围广等优点，易与单片机连接，模块电路组成简单并同时具有报警功能。

红外传感器原理：红外传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。

是一种能检测火焰发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。

它能以非接触形式检测出火焰辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。

将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。

从而可以对火烟进行检测。

总体方案描述：从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图1-1总体设计框图所示：图1-1 系统框图硬件电路：软件实现：系统以单片机为控制器，采用C语言对单片机进行编程。

程序主要起导向和决策的作用，它控制整个系统稳定协调的运作。

系统各种功能主要通过调用具体的子程序来实现，主要负责信号的采集，信号的处理和蜂鸣器，LED，1602液晶的显示。

其主要流程图如图1-2所示。

图1-2 流程图2. 测试结果刚通电时如图2-1所示，出现火焰时如2-1所示。

图2-1 刚通电时图2-2 出现火焰时3. 现象当给板子供板子的时候，蜂鸣器不响，液晶什么都不显示，LED灯不亮。

当出现火焰时蜂鸣器响进行报警，液晶显示“Fire!Fire!Fire! Go Go Go”，LED灯亮。

当火焰消失时，一切都恢复到刚通电时的状态。

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